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ι\Ί — Β7五、發明説明（3 ) 诚 領 術 持 行料 實材 Μ 膜 用薄 ， 將 置在 裝明 和發 法本 方 。 之化 光面。 拋平用 機勻應 化 均之 種的殊 一 圓特 於晶有 關體具 係導上 明半化 發之面 本樣平 圖勻 作均 0 抟 暑 背 別 各 成 形 片 圓 晶 體 導 半 用 共 在 由 藉 係 路 電 瞪 Η0Ο» 積 體 導 半

理導 處在 經於 係對 。 晶 域 ’ 區 間定 期特 理之 處枓 在材 。.型 造體 製導 而半 列及 陣電 的導 、 ie緣 (d絕 片成 模形 之M 發線 引接 ’ 的 下列 加」陣 增集 益密 日之 求線 需導 的有 置括 裝包 度 ’ 密上 高統 之 傳 小 ο 愈戰 來挑 愈術 離技 距的 間大 線重 而 一囬 。 平 成行 製實 而而 樣光 圖拋 電 機 導化 成如 形由 K 藉 刻並 蝕樣 並圖 層線 屬接 金該 積至 沉層 由 介 藉電 係加 樣施 圖後 而 然 〇 化 於 小 如 由 圖 如 藉 ’ 於。間 對 ^a期 是 而 段 其列階 尤陣理 , 集處 難密始 困的初 為線之 極導路 層之電 化開體 面隔積 平離成 勻距形 均小在 取之 ， 獲米示 要微所 屬 金 如 於 覆 積10 沉層 係介 10電 膜 使 介係 電 的 部 階 之 中 目 層 其在 ο ο 層 示 電所 B 導 1 的圖 3 如 樣 ’ 圏化 作面 之平 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、-=a 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 除廉 移價 種上 此對 〇 相 分且 部速 之快 部更 外 之 槽化 溝簡 在由 其藉 除或 移 ’ 須行 必實 ’ 刻 後蝕 之漿 積 電 沉由 之藉 ο I 1 可 薩0 沙 於 示 揭 係 其 ο \—/ MP說 (C來 光例 拋舉 或 ’ 化術 面技 平用 機習 化種 為 一 稱係 , P 法CM 方 的 第 8 利4’ 專 9 國 4 美第 的 禾 } 專 £0 國 ug美 gs的 1U人 sa等 ί、 )/ 根er 爾 拜 號 斯 曼 尤 號 u ο η a 第 利 專 國 美一

刊 期 會 學 化 電 在 號I 年 月 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 祕 釐 公 3 S01771 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明（4 ) 1 1 第 13 8期第1 1 號 之 第 3 4 6 0 -3 46 4 頁 » 考 夫 曼 (K a u f in an ) 等 1 1 人 之 厂 用於製 造 作 為 晶片 互 接 件 之 作 圖 樣 的 W 金 屬 部 件 的 ! | 化 機 拋 光法」 中 > 係 有討 論 相 關 於 較 早 期 的 製 造 金 屬 互 接 請 1 先 1 结 構 之 方法的 C ΜΡ 0 頒給 小 吉 爾 (G i 1 1， Jr •) 之 美 國 專 利 第 閱 讀 1 背 1 4 , 193, 226號和4 ，8 11 ,522 及 頒 給 瓦 許 (W a 1 s h ) 之 美 國 Λ 之 1 1 專 利 第 3,841, 03 1號係有關於C ΜΡ 裝 置 〇 '意 事 ! 項 I 基 本上， 在 使 用 習用 CMP 裝 置 上 t 欲 拋 光 之 晶 圓 係 裝 再 Μ 設 在 置 於該CMP 裝 置 之載 體 組 合 上 0 拋 光 墊 係 用 以 啣 接 由 寫 本 頁 裝 1 載 體 組 合承載 的 晶 圓， •ί 0 —- 般 為 漿 料 之 含 有 研 磨 劑 的 化 學 劑 1 | 在 拋 光 操作期 間 係 滴 於該 墊 上 同 時 經 由 載 體 組 合 施 加 壓 1 1 力 至 晶 圓。 1 訂 典 型的CMP裝置1 00係 示 於 圖 2 包 括 有 旋 轉 拋 光 壓 盤 102 裝設於壓盤1 02 之拋光墊1 04 其 係 由 微 處 理 控 制 電 1 1 動 機 ( 未圖示 )驅動而以約1 0至1 00 R Ρ Μ 之 速 度 旋 轉 〇 晶 圓 1 1 1 0 6係裝設於旋轉載體組合1 08 之 底 部 以 便 欲 拋 光 之 晶 圆 1 線 1 0 6的大部份表面係定位Μ可接觸下方之拋光墊1 0 4 0 晶 圓 | 106和載體組合1 08 係 附接 至 可 旋 式 裝 設 在 側 m 械 臂 11 2 之 1» I 垂 直 軸 110 ， 該 側 m 械臂 係 於 相 同 於 壓 盤 10 2 之 方 向 Μ 約 1 1 | 1 C 至 75RPM之速度旋轉載體組合1 08 並 將 載 體 組 合 徑 向 定 1 1 位 於 壓 盤。機 械 臂 11 2亦將載體組合1 08 垂 直 定 位 Μ 使 晶 圓 1 1 106接觸拋光墊1 04 並維 持 適 當 的 拋 光 接 觸 壓 力 〇 在 拋 光 1 1 墊 1 0 4上方相對於載體組合1 0 8 之 管 部 1 1 4 係 將 一 般 為 漿 料 1 | 之 適 當 的清潔 劑 11 6配施於該墊並使之均勻浸透 1 1 如 圖2所 示 之 通 常於 C Μ Ρ 中 使 用 的 載 體 組 合 係 示 於 圖 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 4 五、發明説明（5 ) 3 ，其包括有附上載體膜32之基板30，以及護環34。作圖 樣之半導體晶圓3 3係靠著載體膜3 2 *而向下壓力係依箭號 35之方向而施加。基板3 0—般係由如不綉鋼之金屬製成， 而護環3 4 —般係由塑膠製成並Μ螺釘（未圖示）裝設於基板 30。傳統上，基板係設有通道（未圖示），經由該通道提供 空間Κ使可進行操縱及將作圖樣之晶圓移至及移離拋光塾 很例 面 。 表樣 之 圖 化 電 面導 平度 勻集 均密 得高 獲之 置料 裝材 和介 術 電 技Μ Ρ 填 CM隙 用間 習是 用其 利尤 要 ’ 菊 困' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 示 所 用 習 5 之 圖 5 如圓 ， 晶 如 的

樣偏 圖 良 了不 作的 4 之 5 2 b 5 /1 質面 介平 電 勻 和均 51之 樣期 圖預 屬從 金致 有導 具 P 離 於 裝 安 膜 體 観 JPT 將 初 最 當 統 傳 時 置 装 體 観 之 置 裝 P 過 CM超 由值 藉勻 。 均 度不 勻到 均直 面圓 表晶 及理 率處 速以 光行 拋進 計置 估裝 來體 圓載 晶M 試係 測化 M面 係平 上之 式 模 敗 失 的圃 般。 一 央 之 中 勻之 均圓 不晶 ， 於 限大 極度 格程 規的 由 藉 示 顯

光晶 拋試 被測 緣之 邊化 之 一囬 圓平 晶MP 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 計 更 份 估部 而緣 序邊 程對 點相 九之 之 指 量所 πϋ 9 湏 - 度 厚 於 用 之 用1-習點 由如 藉點 並的 其央 ’ 中 40圓 圓 晶 點 較 有 具 不 οο 先耗 的 消 成63J 可 造 第顧的 置 術回用 裝技..使 和 態 光 間 術 固拋期 技月機 ， ο h P 1 /Ί -CM年21進 用94質改 習19介在 到 於電中 知 見 層 集 認 可間試 已 。中 嘗 。 界題 r 的 度業 問的題 厚 Η 之 人問 光體化等此 拋導面里決 的半 平亞解 標 勻之欲 高 均頁前 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 - Λ 7 Β7 五、發明説明（6 ) 材枓，如抛光墊及清潔劑，或改良硬體本身，如CMP裝置 。然而，已證明該等先前之努力無法令人滿意。 發明据示 本發明之目的為用於使作圖樣之晶圓之表面平面化的 CMP方法，其中該經平面化的表面具有改進之均勻度。 另一目的為用於使作圖樣之晶圓之表面平面化的CMP 裝置，其中該平面化之表面具有改進之均勻度。 本發明之另外目的，優點及其他特徵將部份陳述於以 下說明，而部份對於該項技齧之一般技術者而言，在審視 •ί 下列說明時將臻明瞭，或由實施本發明而領悟。本發18之 該等目的和優點可如於所附申請專利範圍特別指出者而實 現及達成。 ^s 根據本發明，前述及其他目的部份由用於C Μ P装置之 載體組合達成，該載體組合包括具有凸面部份的基板。 本發明之另一方面為包括藉由CMP將作圖樣之晶圓平 面化之製造半導體裝置的方法，該方法包括藉由含有具備 凸面部份之基板的載體組合而施加壓力至作圖樣之晶圓。 本發明之又一方面為含有基板之習用用於CMP裝置之 載體組合的改良，該改良包括具有凸面部份的基板。 本發明之再一方面為藉由CM Ρ Μ包含具有基板之載體 組合的裝置將作圖樣之半導體晶圓平面化之習用方法的改 良，該改良包括使用具有凸面部份的基板。 本發明另外的目的和優點將由Μ下詳细說明而對热知 此項技藝者益臻明顯，其中僅顯示並說明本發明之較佳實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· '1Τ 線 五、發明説明 A7 B7 經濟部中央標準局員工 \ \ 胞例，謹藉由預期之最佳模式的顯示Μ實施本發明。如所 將明瞭者，本發明可有其他及不同的實施例，並可在各種 顯著的方面修正其多處细節，而皆不會偏離本發明。因此 ，本質上圖式及說明應視為閲釋用非用Κ限制。 圃式夕簡厘說明 圖1 Α係槪要顯示在平面化之前被覆蓋的圖樣。 圖1 B係概要顯示平面化之圖樣。 圖2係概要顯示典型的C Μ P機器。 圖3係顯示習用載體組洽。 __ * ’一 ―士 圖4表示晶圓測試圖樣' 顯現本發明所針對之不均勻 平面化問題。 圖5係概要顯示本發明針對之不均勻平面化問題。 ••if 圖6係本發明之基板的横斷面圖。 發明說明 本發明針對使用習用CMP技術和裝置時之不均勻平面 化表面的問題，亦即，最終表面之特徵在於偏離均勻平面 化，例如圖5之偏離53所示。作圃樣之晶片的不均勻平面 化表面對於最终之半導體裝置之可靠度有不良影響*尤其 是包含多層通路之裝置，其中淺的通路會被過蝕刻K確保 在較深層之完全蝕刻。根據本發明，藉由CMP平面化之作 體晶圓其表面的均勻性係藉由修改習用載體組 提供凸部表面而顯著改進。 所示，本發明之基板6 0設有凸面部份6 1。在使 膜（未圖示)係附加至具備凸面部份61之基板的 準（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -5 線 7 301771 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明（ 8 ) 1 | 表 面 • 而 晶 圓 係 定 位 於 載 體 膜 0 131 取 好 設 置 護 環 和 空 間 通 道 1 1 > 如 該 項 技 藝 中 已 知 者 0 1 I 當 使 用 本 發 明 之 基 板 時 9 如 圔 6 所 示 * 凸 部6 1突 出 以 請 1 1 致 在 C MP 拋 光 期 間 9 作 圖 樣 之 晶 圓 的 中 心 部 份 係 較 之 該 先 閱 1 1 晶 圓 之 邊 緣 部 份 更 快 的 速 度 拋 光 t 因 而 避 免 不 均 勻 平 面 化 ιέ 冬 % 事 1 J 9 否 則 若 使 用 習 用 具 備 如 圖 3 所 示 之 載 體 膜 附 加 於 其 上 之 1 ί 大 致 平 坦 的 表 面 > 則 會 發 生 不 均 勻 平 面 化 > 如 圖 5 所 示 〇 項 再 填 L 本 發 明 之 載 體 組 合 包 括 有 由 金 屬 製 成 之 凸 面 部 份 的 基 寫 本 頁 裝 I 板 該 金 屬 較 佳 為 不 m 鋼 0 本 發 明 之 載 Mr» 體 組 合 較 佳 包 括 有 1 護 環 最 好 由 塑 膠 製 成 該 護 環 Η 習 用 方 式 藉 由 螺 釘 而 附 1 I 加 至 該 基 板 0 根 據 本 發 明 在 基 板 Μ 及 載 體 膜 中 設 有 空 間 1 通 道 Μ 易 於 操 縱 該 晶 圓 如 操 縱 該 晶 圓 上 之 移 至 及 移 離 該 訂 CMP裝置之拋光墊 1 1 根 據 本 發 明 基 板 之 凸 面 部 份 的 曲 率 係 最 佳 化 Μ 用 於 1 1 特 定 CMP 狀 況 0 此 項 技 藝 之 一 般 技 術 者 m 認 知 到 曲 率 Ζ 最 1 線 佳 半 徑 及 其 他 係 梘 進 行 CMP 之 特 定 作 圖 樣 之 晶 圓 的 特 性 和 |" I 大 小 及 CMP裝置及處理參數而定 3已利用5英 吋 之 球 徑 計 查 ! I 知 基 板 之 凸 面 部 份 的 曲 率 Μ 具 有 約 1至2 5微米之彎矢（ 1 1 s a g i 11 a ) » 較 佳 為 具 有 約 5 至 ]5微 米 之 彎 矢 為 宜 〇 曲 半 1 1 徑 可 利 用 已 知 的 數 學 關 係 從 彎 矢 和 球 徑 計 尺 寸 計 算 而 得 > 1 1 如 1 9 6 8 年 約 翰 • 威 利 父 子 公 司 出 版 9 李 維 (L e v i )所 著 之 厂 1 1 應 用 光 學 J 第 4 2 4 - 425頁所示 0 1 I 本 發 明 Ζ 基 板 的 凸 面 部 份 可 利 用 如 機 械 加 工 之 技 術 修 1 改 習 用 基 板 而 形 成 〇 或 者 » 可 藉 由 習 用 技 術 將 本 發 明 之 基 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） 8 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 板直接製造為具有凸面部份。 本發明包括有具有凸面部份的基板，使得藉由CMP的 作圖樣之半導體晶圓之平面化有大幅改進之均勻度。本發 明亦有利於延長載體膜之壽命，並且對於C Μ P移動速率或 平面性無不良影響。載體膜係受由CMP平面化之表面的主 要影響。使用具備大致平坦之表面的習用基板之載體膜的 通常壽命為大約200-300個晶圓。然而，當使用具備凸面 部份之本發明之基板時，發現載體膜之壽命超過500個晶 圓，甚至超過1000個晶圓。此在載體膜壽命的顯著改進使 " -ί 得設備之停機時間明顯減少並大幅增加產能。 ’ 本發明可利用其他習用CMP技術及其他習用CMP裝置 而實施。例如，可利用前述之小吉爾或瓦許之專利所揭示 的CMP裝置來實施本發明。 在實施本發明中，係選定最佳初始壓力K於經濟所需 之高速率獲得材料之有效移除，一般約在6至lOpsi之間。 在申請專利之本發明中使用的拋光墊可為任何在CMP中習 用的拋光墊，如網狀之聚胺基甲酸酯墊。在申請專利之本 發明中使用的清潔劑可為任何CMP處理中習用之清潔劑， 較佳為包含漿料之清潔劑。在本發明中使用之載體膜可為 任何販售之載體膜，如羅代爾（R 〇 d e 1 )，紐華克（N e w a r k ) ，狄拉威爾（Delaware)供應之DF200及R200均適用。 本發明之C Μ P裝置和方法可應用於半導體裝置製造期 間需要平面化之各種不同的狀況。本發明改良的C Μ Ρ方法 及裝置大大改進了作圖樣之半導體晶圓之平面化均匀度’ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ----I - - - - - -I 1 I* 社衣_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 線*丨 五、發明説明（I〇 Λ7 B7 改半及矽的 變境。 並之 電形圆 其環正 造樣 導晶晶 及及修 製圖括非之 例合及 化了包，樣 施組變 簡作 ，矽圖 實他改 時將 性晶作 佳其作 同有 用單之 較種可 . 具實 ，料 之各中 本明之矽材 明於疇 成發化多電 發用範 造本面，導。本可的 製。平 物非矽明明念 及度面 化或如 說發概 間靠 表氮電，並本之 時可型，導料示解明 機的類物含材顯理發 停置種 化包體 僅應本 備裝各氧。導中。之 設體的如物半示例示 低導上，合為揭範表 降半圓料混般本數此 地 终晶材其一在少奔, 利最體 緣及質 之且 有進導絕，基 通， -----ri ί ---裝------一訂：------線.£1 kt... (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 一種用於化機拋光裝置之載體組合，包括有具備凸面 第有 圍具 。 範 率. 板利曲 基專的 的請份 份申部 部如面 2 凸 之 板 基 該 中 其 合 組 體 観 I1S 之 項 英 5 用 利 係 其 矢 彎 之 米 微 有 具 率 曲 該 中 其 合 組 體 載 之 項 2 〇 第 量圍 測範 計 徑專 球請 之申 吋如 3 至 5 矢 彎 之 米 微 膜 。載 體 環和 載 護板 有 有基 括 括該 包 包中 更 更其 > 〇 > > 合 面 合 合 組表組組 體的體體 載板載載 之 基之之 項 之 項 項 1 份 1 1 第部第第 圍 面圍圍 範凸範範 利備利利 專具專專 請至請請 申 加申申 如附如如 ♦ * ♦ 4 5 6 之 項 T1 第 圍 範 利 專 請 串 如 有 括 〇 包 道 ， 通置 間裝 空光 有拋 括機 包 化 瞑 種 體一 拋 有 括 包 更 置 裝 光 拋 機 化 之 項 6 第 圍 範 。 利 合 專 組請 體申 載如 8 作 將 光 拋 機 化 由 藉 括 包 法 方 之 置 裝 證 導 半 造 。 製 墊種 光一 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *^1 · •裝 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 部。包 面圓更 凸 晶 合 備 之組 具樣體 含圖載 包 作該 由該中 藉至其 括力， 包壓法 法加方 方施之 該而項 , 合 9 化組第 面體圍 平載範 圓的利 晶板專 之基請 樣之申 圖份如 其 部 而 面 , 凸 面 。 之 表圓板 的晶基 板之該 基樣中 Z 圖其 份作， 部至法 面加方 凸施之 備膜項 具體 9 至載第 加該圍 附由範 膜經利 體 係 專 載力請 有壓申 括中如 球 之 时 英 5Μ 係 其 矢 彎 之 米 微 5 2 至 ΤΧ 約 有 具 率 曲 的 份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A8 B8^〇177l_os_々、申請專利範圍徑計測量。1 2 .如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該曲率具有約5 晶 之 樣 圖 作 該 中 其 法 方 之 .項 9 。 第 矢圍 彎範 之利 米專 微請 5 3 1 申 至如 絕 有 括 包 專等 請有 申括 如包 11 Θ0Β 之 樣 圖 作 該 中 其 法 方 之 項 9 。 第 樣 圍 圖範 緣利 專 請 申 如 作 將 上 墊 光 拋 在 括 包 法 方 之 項 9 。 第 樣 圍 圖範 電利 ; 法 i 方¾ 方 oz1 。 項墊項 光 LO 光 ίΟ 拋 第拋第 機 圍該圍 化1|至範 圓利劑利 晶 專潔專 之 請清請 樣 申加申 圖如施如 間 期 光 拋 機 b /it 在 括 '包 料 漿 為 劑 潔 清 該 中 其 其 板 基 有 括 包 合 組 。 體板 載基 之之 置份 裝部 光面 拋凸 機備 化具 於括 用包 種 良 1 改 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 — k'---, 、-口 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 體 ’ 載法 之方 板之 基化 備面 具平 。 含圓板 包晶基 Μ 體之 而導份 光半部 拋 之 面 機樣凸 化圖有 由作具 藉將用 種而使 一 置括 装 的 合 組 包 良 改 其 線 ΓΑ-. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 2 ΤΛ